环戊烷环己烷分子中无张力

一、脂环烃的物理性质：physical properties of alicyclic
环烷烃的熔点、沸点、和比重都较含同数碳原子 的开链烷烃高，见表5-1。 原因：由于链状化合物可以比较自由的摇动，分 子间“拉”得不紧，容易挥发，所以沸点低一些。由 于这种摇动，它比较难以在晶格内作有次序的排列， 所以它的熔点也低一些。环烷烃排列得紧密一些，所 以密度高一些，比重就高一些。
• 脂环烃是指碳干为环状而性质和开链烃 相似的烃类。如：
第十二次课（第23～24学时）
第一节 脂环烃的分类和命名 Classification and nomenclature of alicyclic
一、分类：
饱和脂环烃（环烷烃） 单环脂环烃 不饱和脂环烃（环烯烃、环炔烃） 脂环烃 螺环烃：分子中两个碳环共 用一个碳原子。 多环脂环烃 联环烃：分子中两个碳原子用 一根碳碳键相连的。 桥环烃：分子中两个碳环共用 多个碳原子。
二、脂环烃的命名
• ①单环烷烃的命名与烷烃相似，只在烷 字的前面加上一“环”字，称为环某烷。 • 编号时，当环上有取代基时，取代基小 时用环作为母体。有两个以上不同的取 代基时，以含碳最少的取代基作为1位。 使环上取代基的位次尽可能最小
例如：
CH3 H2C CH2 H2C CH3
1
1
2 3
CH2 CH3
+
HBr
三、环烯烃的性质Properties of cycloalkenes Br
1 2
3 2 1 5 4 6 7
8 3 4
7 6 5
1 2 3 9 8 4 5 7
螺[2.5]辛烷
8 9 5-甲基螺[3. 5] 壬烷
6 9-甲基螺[3. 5] -5-壬烯
⑤稠环烃：
• 两个碳环共有两个碳原子的烃，按桥环 烃命名。例如：
二环[4.4.0]癸烷或十氢化萘
第二节 脂环烃的性质
Properties of alicyclic hydrocarbons
2
3
4 5
1
10
9
8 7 3 4 5 2 1 7 6
6
二环[4· 4· 0]癸烷
1，5，7，7-四甲基二环[4· 1· 0]庚烷
1 6 5 4
7 8 6 5 4 3 1 2
2
1，3，7，7-四甲基二环[2· 2· 1]庚烷
7
3
1,5,6-三甲基二环[2· 2· 0]-2-辛烯
7 6 5 1 4 3 2 6 5
+Cl2
FeCl3
ClCH2CH2CH2Cl
③ 与卤化氢反应（取代环烷烃加 成符合马氏规则）
CH3 + H-Br CH3—C—CH—CH3 Br CH3
同理，与水反应符合马氏规则
①H2SO4 ②H2O
CH3CH2CH2OH
（2） 环丙烷不同于烯烃，常温下一般氧化剂 不与环烷烃反应。对氧化剂较稳定。 ①环丙烷不与KMnO4水溶液或臭氧作用，例：
二、脂环烃的化学性质：chemical properties of alicyclic
• 大环环烷烃和链状烷烃的化学性质很相像，对 一般试剂表现得不活泼，小环化合物可以发生 取代、氧化和加成反应。 • (1)小环烷烃与烯烃相像----与H2 、 X2 、 HX 反 应。 • 它与氢、卤素、卤化氢都可以发生开环作用， 因此小环可以比作一个双键。不过，随着环的 增大，它的反应性能就逐渐减弱，五元、六元 环烷烃，即使在相当强烈的条件下也不易开环。
3 4 5 5－甲基-1,3-环戊二烯 2 1 1 2 3 3－甲基－1－环己烯 6 1 2 环戊烯 3 5 4
3－甲基－1,4－环己二烯
③桥环烃
• 两环共用两个或两个以上碳原子的烃。 称为二环[环上碳数，从大到小]某烷，命 名时从桥头碳开始，从大环到小环，再 到另一个桥头碳，最后到桥碳。有取代 基时给予取代基最小位次。例如：
臭氧对环烷或多环烷的选择性氧化通常氧 化叔碳氢，特别是桥头氢。
H3C H3C + O3
H
OH
• ②在加热，强氧化剂作用下，或在催化剂存在下 用空气氧化，生成各种氧化产物。如：
+ O2 100℃，加压 空气
钴催化剂
CH2CH2COOH CH2CH2COOH
己二酸 + 1/2O2 空气 200℃，加压 环己醇
1-甲基环己烷 1 2
1－甲基－3－乙基环己烷 1 2 43
1－甲基－2－异丙基环戊烷
1－甲基－4－异丙基环己烷
当环与长碳链相连时，用碳链作
为母体。把环作为取代基。例如：
CH3 H3C
1
H2C CH
CH CH2
2
CH2
CH3
环丙基环己烷
3-甲基-4-环己基庚烷
②环烯烃的命名
• 在相应的烯烃名称前面加一“环”字，称为环烯 烃。编号时给双键最小位次。例如：
第五章 脂环烃
alicyclic hydrocarbons
教学内容： • 第一节 脂环烃的分类及命名 • 第二节 脂环烃的性质 • 第三节 环烷烃的结构与稳定性及构象 • 第四节 脂环烃的制法
• 教学要点： • 掌的立体化学。 • 教学重点与难点： • 重点：脂环烃的命名、性质。难点：结 构与制备。 • 教学时数： 4 学时
OH
③可用KMnO4溶液来区别烯烃和 环丙烷类化合物。
环丙烷部分不受影响，反应发生在环的α位。
举例：
• 区别：CH3CH2CH3 ；CH2=CHCH3
CH ≡ CCH3和
（3）与卤素取代反应: 在光照或较高温度下发生
+ Cl2 hv
Cl
+ Cl +
HCl
+ Cl2
hv
HCl
+ Br2
300°
Br
7
1
2
二环[2.2.1]庚烷 6 2 1
4 3 2-甲基二环[2.2.1]庚烷 2 3 1 5 4
5 3 4 二环[2.1.1]己烷
二环[2.1.0]戊烷
④螺环烃：
• 两个碳环共有一个碳原子的环烃，称为螺[环上碳数, 从小到大]某烷。编号时从小环到螺原子再到大环。 将小的数字排在前面，数字之间用圆点编号。有取 代基时，给予位次最小。例如：
① 催化氢化（反应历程：吸附过程）
• 在Ni催化剂进行催化加氢，乙烯在40℃ 发生反应；环丙烷在120℃时发生反应， 产生丙烷；环丁烷在180℃时发生反应， 产生正丁烷；环己烷和环庚烷在300℃时 不发生反应。
② 与卤素反应：
在室温下或催化剂作用下容易开环
+Br2 +Br2
室温 室温
BrCH2CH2CH2Br CH3CH2CH2Br